CN218160559U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池模组及电池包，电池模组包括：电池模块，包括电芯模块；电芯模块包括至少两个电芯，至少两个电芯沿第一方向顺次排布；电芯的宽度方向与第一方向同向；电芯的厚度方向沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直；液冷板，液冷板面对电芯模块设置。本申请提供的电池模组，通过合理的布局，对每一个电芯均能够起到冷却作用，并且最大程度上扩大液冷板与电芯、电芯模块的接触面积，从而显著提高液冷板对电芯模块的散热、冷却效果，极大程度上降低了电芯热扩散的可能，提升了电池包安全性，而且结构简单，占据空间小，有利于缩减电池包整体的体积。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

随着新能源汽车(电动汽车)的发展，对电动汽车的续驶里程和安全性都有更高的需求，三元电芯是高能量密度的电芯，为新能源汽车的电池系统较为常用的电芯，但采用这种电芯的电池模组散热效果差，一旦发生热失控后非常容易引起连锁热失控造成安全风险，而且电芯间的隔热材料价格高昂，又不利于提升电池包刚度。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池模组及电池包，以在一定程度上解决现有技术中存在的新能源车辆的电池模组散热效果差，容易发生连锁热失控的技术问题。

本申请提供了一种电池模组，包括：电池模块，包括电芯模块；所述电芯模块包括至少两个电芯，至少两个所述电芯沿第一方向顺次排布；

所述电芯的宽度方向与所述第一方向同向；所述电芯的厚度方向沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直；

液冷板，所述液冷板面对所述电芯模块设置。

在上述技术方案中，进一步地，所述电芯模块的数量为至少两个，至少两个所述电芯模块沿所述第二方向顺次排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述液冷板的数量为多个，任意相邻的两个所述电芯模块之间均设置有一个所述液冷板。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述液冷板包括第一冷却面和第二冷却面，所述第一冷却面和所述第二冷却面分别面对两相邻的两层所述电芯模块。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述电芯模块包括相互面对的第一表面和第二表面，所述第一表面和/或所述第二表面与所述液冷板之间设置有导热固定件。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述电芯的长度方向沿第三方向延伸，所述第三方向、所述第二方向以及所述第一方向两两垂直；

所述电芯模块沿所述第三方向延伸的长度为L1，所述电芯模块沿所述第一方向延伸的长度为L2，L1：L2＝0.3-2.5。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述电池模组还包括固定构件，所述电池模块设置于所述固定构件；

所述固定构件包括承载面，所述电芯模块的第一表面、第二表面以及所述液冷板的第一冷却面、第二冷却面均面对所述固定构件的承载面。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述电池模块的数量为至少一个，当所述电池模块的数量为多个时，多个所述电池模块沿所述固定构件的宽度方向间隔设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述固定构件沿所述第三方向延伸的边长为L3，所述固定构件沿所述第一方向延伸的边长为L5；

至少一个所述电池模块在所述固定构件沿所述第三方向延伸的总长度为L4，所述电池模块在所述固定构件内沿所述第一方向(a)延伸的长度为L6；

L4：L3＝0.60-0.95；L6：L5＝0.60-0.95。

本申请还提供了一种电池包，包括上述任一技术方案所述的电池模组，因而，具有该电池模组的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的电池模组包括：电池模块，包括电芯模块；电芯模块包括至少两个电芯，至少两个电芯沿第一方向顺次排布；电芯的宽度方向与第一方向同向；电芯的厚度方向沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直；液冷板，液冷板面对电芯模块设置。

本申请提供的电池模组，通过合理的布局，对每一个电芯均能够起到冷却作用，并且最大程度上扩大液冷板与电芯、电芯模块的接触面积，从而显著提高液冷板对电芯模块的散热、冷却效果，极大程度上降低了电芯热扩散的可能，提升了电池包安全性，而且结构简单，占据空间小，有利于缩减电池包整体的体积。

本申请提供的电池包，包括上述所述的电池模组，因而，通过本电池模组能够有效降低热失控蔓延的风险，并且以液冷板替代大部分隔热材料，降低了成本，也为电池模组提供更多的安装空间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电池模组的电池模块的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池模组的部分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池模组的结构示意图。

附图标记：1-电池模块，2-电芯模块，201-电芯模块输出正极，202-电芯模块输出负极，3-电芯，4-液冷板，5-固定构件，6-进水管，7-出水管，a-第一方向，b-第二方向，c-第三方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图3描述根据本申请一些实施例所述的电池模组及电池包。

参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种电池模组，包括：电池模块1和液冷板4，其中，电池模块1包括电芯模块2，电芯模块2包括至少两个电芯3，至少两个电芯3沿第一方向a顺次排布，任意相邻的两个电芯3之间可以通过胶粘的方式进行固定以使多个电芯3连排设置，当然固定方式并不仅限于此，需要说明的是，每一个电芯3的宽度方向均与第一方向a同向，也就是说，本申请中每一个电芯3均处于平放的状态，定义第一方向a为水平方向，电芯3的宽度延伸方向为水平方向，电芯3的厚度方向沿第二方向b延伸，第二方向b为与第一方向a垂直的方向，具体为在竖直方向上与第一方向a垂直。

优选地，每个电芯模块2所包括的电芯3的数量为2-20个。

进一步地，每一个电芯3均设置有电极，多个电芯3之间可以顺次串联或者多个电芯3之间进行并联，将每一层的多个电芯3连接成一个电芯模块2，每一个电芯模块2均设置有一个电芯模块输出正极201和一个电芯模块输出负极202，以对车辆的供电系统供电。

液冷板4面对电芯模块2设置，也就是液冷板4面对每一个电芯3设置，电芯3处于平置状态，使得电芯3的上下两个表面为电芯3面积最大的两个表面，最大程度上扩大液冷板4与电芯3、电芯模块2的接触面积，并且通过合理的布局，对电池模块1内的每一个电芯3均能够起到冷却作用，从而显著提高液冷板4对电芯模块2的散热、冷却效果，极大程度上降低了电芯3热扩散的可能，提升了电池包安全性，而且结构简单，占据空间小，有利于缩减电池包整体的体积。

在本申请的一个实施例中，优选地，电芯模块2的数量为至少两个，至少两个电芯模块2沿第二方向b顺次排布。

在该实施例中，如图2所示的状态下，第二方向b具体为竖直方向，由上至下排布有多层电芯模块2，多层电芯模块2之间串联或并联以形成电池模块1，电池模块1设置有正负输出极。

每一层电芯模块2均包含多个电芯3，优选地，电芯模块2的层数为2-8层，以确保具有足够多的电芯3为供电主体供电，其中，在本实施例中，供电主体优选为新能源车辆，本申请提供的电芯模块2能够作为新能源车辆的电池系统的重要结构。

在本申请的一个实施例中，优选地，液冷板4的数量为多个，任意相邻的两个电芯模块2之间均设置有一个液冷板4。

在该实施例中，液冷板4的数量为多个，任意相邻的两层电芯模块2之间均设置有一个液冷板4，液冷板4的面积不小于电芯模块2的单侧表面的面积，以确保冷却效果，并且隔热材料价格高昂，本申请中以液冷板4充当隔热材料，节省大量成本。

此外，多个液冷板4之间可通过串接的方式连接，也可以通过各自与车辆的冷却系统连通，具体地，本实施例中列举两种连接方式，如图1或图2所示，每一个液冷板4的一端设置有进水管6，另一端设置有出水管7，每一层液冷板4的出水管7与上一层液冷板4的进水管6连接，最上层液冷板4的进水管6与冷却系统的冷却液供给管路连接，最底层液冷板4的出水管7与冷却系统的冷却液回路管路连接，从而实现冷却液循环，以确保冷却效果。

或者，所有液冷板4的进水管6分别与冷却液供给管路连接，所有液冷板4的出水管7分别与冷却液回路管路连接，从而实现冷却液循环。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，液冷板4包括第一冷却面和第二冷却面，第一冷却面和第二冷却面分别面对两相邻的两层电芯模块2设置。

在该实施例中，液冷板4的两侧面对电芯模块2的表面分别为第一冷却面和第二冷却面，第一冷却面与上一层电芯模块2的下表面贴合，第二冷却面与下一层电芯模块2的上表面贴合，使得每一个液冷板4均能够对相邻两层电芯模块2进行冷却、散热，并且第一冷却面和第二冷却面均具有足够大的冷却面积，使得每一个电芯3的上下两个表面均能够得到液冷板4的冷却，从而大幅度提高电池包整体的散热、冷却效果，大幅度降低个别电芯3发生热失控容易扩散至周边电芯3引发连锁反应的风险。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，电芯模块2包括相互面对设置的第一表面和第二表面，第一表面和/或第二表面与液冷板4之间设置有导热固定件。

在该实施例中，第一表面具体为电芯模块2的上表面，第二表面具体为电芯模块2的下表面，第一表面与其上方的液冷板4通过导热固定件固定，第二表面与其下方的液冷板4通过另一导热固定件固定，其中导热固定件具体为导热胶，以涂敷的方式设置在第一表面和第二表面上，优选地，导热胶的厚度为1-2mm，一方面导热胶用于使电芯模块2与液冷板4相对固定，另一方面，导热胶能够促进电芯模块2产生的热量传递至液冷板4，进一步提高液冷板4对电芯模块2的冷却、散热效果，从而降低热失控并产生大范围影响的风险。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，电芯3的长度方向沿第三方向c延伸，第三方向c、第二方向b以及第一方向a两两垂直；

电芯模块2沿第三方向c延伸的长度为L1，电芯模块2沿第一方向a延伸的长度为L2，L1：L2＝0.3-2.5。

在该实施例中，电芯3具有长方体结构，长度优选为200-1300mm，电芯3的长度方向即为第三方向c，第三方向c、第二方向b和第一方向a两两垂直，具体形式如同三维直角坐标系。

电芯模块2沿第三方向c延伸的一侧边的长度为L1，电芯模块2沿第一方向a延伸的一侧边的长度为L2，L1与L2之间的比例为0.3-2.5，每一层电芯模块2的形状、尺寸均相同，便于对电池包的整体结构进行布局。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3所示，电池模组还包括固定构件5，电池模块1设置于固定构件5；

固定构件5包括承载面，电芯模块2的第一表面、第二表面以及液冷板4的第一冷却面、第二冷却面均面对固定构件5的承载面设置。

在该实施例中，固定构件5具有槽体或者壳体结构，优选地，固定构件5具体为电池包的底壳，用于固定电池模块1，底壳与上壳构成电池包壳体，用于容纳、保护置于电池包壳体内的结构和部件。

进一步地，固定构件5的底壁面即为承载面，电芯模块2的第一表面和第二表面、液冷板4的第一冷却面和第二冷却面均面对承载设置，优选地，第一表面、第二表面、第一冷却面和第二冷却面均与承载面平行设置，从而确保电芯模块2和液冷板4能够以最大的接触面积被安置在固定件内。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3所示，电池模块1的数量为至少一个，当电池模块1的数量为多个时，多个电池模块1沿固定构件5的宽度方向间隔设置。

在该实施例中，电池包内设置电池模块1的数量为至少一个，当电池模块1的数量为一个时，可根据上述内容安置一个电池模块1，当电池模块1的数量多于一个时，多个电池模块1沿固定构件5的宽度方向也就是第三方向c顺次间隔排布，在本申请实施例中电池模块1的数量优选为两个，当然并不仅限于此。

优选地，如图3所示，固定构件5沿第三方向c延伸的边长为L3，固定构件5沿第一方向a延伸的边长为L5；

至少一个电池模块1在固定构件5沿第三方向c延伸的总长度为L4，电池模块1在固定构件5内沿第一方向a延伸的长度为L6；

L4：L3＝0.60-0.95；L6：L5＝0.60-0.95。

在该实施例中，固定构件5沿第一方向a延伸的侧边的长度为L5，固定构件5沿第三方向c延伸的侧边的长度为L3。在本实施例中，电池模块1的数量优选为至少一个，更优选为1-15个，图3中列举了两个电池模块1的实施例，两个电池模块1在第三方向c上的总长度为L4，两个电池模块1在第三方向c上的总长度为L6，优选地，L4：L3＝60％～95％，该比例过低影响空间利用率，比例过高影响电池包侧碰安全性；L6：L5＝60％～95％，该比例过低影响空间利用率，比例过高影响电池包前后碰安全性。

本申请的实施例还提供一种电池包，包括上述任一实施例所述的电池模组，因而，具有该电池模组的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池模块(1)，包括电芯模块(2)；所述电芯模块(2)包括至少两个电芯(3)，至少两个所述电芯(3)沿第一方向(a)顺次排布；

所述电芯(3)的宽度方向与所述第一方向(a)同向；所述电芯(3)的厚度方向沿第二方向(b)延伸，所述第二方向(b)与所述第一方向(a)垂直；

液冷板(4)，所述液冷板(4)面对所述电芯模块(2)设置。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯模块(2)的数量为至少两个，至少两个所述电芯模块(2)沿所述第二方向(b)顺次排布。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板(4)的数量为多个，任意相邻的两个所述电芯模块(2)之间均设置有一个所述液冷板(4)。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板(4)包括第一冷却面和第二冷却面，所述第一冷却面和所述第二冷却面分别面对两相邻的两层所述电芯模块(2)。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述电芯模块(2)包括相互面对的第一表面和第二表面，所述第一表面和/或所述第二表面与所述液冷板(4)之间设置有导热固定件。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电芯(3)的长度方向沿第三方向(c)延伸，所述第三方向(c)、所述第二方向(b)以及所述第一方向(a)两两垂直；

所述电芯模块(2)沿所述第三方向(c)延伸的长度为L1，所述电芯模块(2)沿所述第一方向(a)延伸的长度为L2，L1：L2＝0.3-2.5。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括固定构件(5)，所述电池模块(1)设置于所述固定构件(5)；

所述固定构件(5)包括承载面，所述电芯模块(2)的第一表面、第二表面以及所述液冷板(4)的第一冷却面、第二冷却面均面对所述固定构件(5)的承载面。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电池模块(1)的数量为至少一个，当所述电池模块(1)的数量为多个时，多个所述电池模块(1)沿所述固定构件(5)的宽度方向间隔设置。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述固定构件(5)沿所述第三方向(c)延伸的边长为L3，所述固定构件(5)沿所述第一方向(a)延伸的边长为L5；

至少一个所述电池模块(1)在所述固定构件(5)沿所述第三方向(c)延伸的总长度为L4，所述电池模块(1)在所述固定构件(5)内沿所述第一方向(a)延伸的长度为L6；

L4：L3＝0.60-0.95；L6：L5＝0.60-0.95。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池模组。

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